Tests BMPCultures énergétiques et plantes entières (WCS)

Miscanthus (silvergrass) — BMP : 8 études, moyenne pondérée 229 m³ CH₄/t MOS

Miscanthus (silvergrass) : 8 enregistrements de données BMP issues de 5 publications, moyenne pondérée 229 m³ CH₄/t MOS, plage 158–317.

évaluation : bonCH₄ ≈ 52 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Katrin Schneider / korina.info / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
229m³ CH₄/t MOS
Plage
158–317m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
8études
Publications
5sources
Températures
35 °C, 36 °C, 37 °C, 38 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,2 kWh/m³ de biogaz

estimation d’après le type de substrat Les études collectées ne contiennent aucune mesure. L’intervalle découle de la composition approximative (à dominante glucidique (sans caractéristiques protéiques ni lipidiques)) et des rendements des groupes de composés selon la FNR.

Comment nous le calculons et ce que signifient les zones

Évaluation pour les unités de méthanisation

bon — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationStable, généralement accepté sans redevance

Potentiel par tonne de matière brute : élevé (66 m³ CH₄/t); pas de menace particulière pour la stabilité. Coûts de manutention : fibres, couche flottante, dégradation lente.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +2

  • +2potentiel de 66 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 229 × MS 30,8 % × MOS 94,3 %)

Stabilité du procédé 0

  • 0aucun facteur

Manutention et coûts −1

  • −0,5fibres, couche flottante — broyage et brassage intensif
  • −0,5dégradation lente — temps de séjour long

Total des points : 1 · seuils : ≥ 2,5 très bon, ≥ 1 bon, en dessous — neutre ; négatif en cas de risque cumulé pour le procédé.

Évaluation éditoriale selon la méthodologie · fiabilité de l’évaluation : élevée · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 8 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Miscanthus (silvergrass)Production cumulée de méthane au fil du temps pour 8 enregistrements et la moyenne pondérée de 229 m³ CH₄/t MOS. 8 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003004000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSKaiser (2007) · 1: 204 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 2: 223 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 3: 277 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luna-delRisco et al. (2011): 317 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Baute et al. (2018) · 1: 168 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Baute et al. (2018) · 2: 230 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Thomas et al. (2018): 158 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dubrovskis i Dubrovskis (2024): 236 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne229

Les lignes en pointillés sont une courbe de modèle (cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt)) ; le point final provient de la publication. Toutes les courbes sont des courbes de modèle.

Production cumulée de méthane au cours de l’essai [m³ CH₄/t MOS]. La ligne épaisse est la moyenne pondérée de tous les enregistrements (229) ; les points marquent les valeurs finales données dans les publications. Pointez le graphique pour lire les valeurs ; cliquez sur un élément de la légende pour masquer ou afficher un enregistrement.

Enregistrements et sources

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SourceBMP
m³ CH₄/t MOS
TempératureÉchantillonCourbe
Kaiser (2007) · 120437 °C · mésophileSilvergrass freshpoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 222337 °C · mésophileSilvergrass silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 327737 °C · mésophileSilvergrass silagepoint final (courbe de modèle)
Luna-delRisco et al. (2011)31736 °C · mésophileamur silvergrasspoint final (courbe de modèle)
Baute et al. (2018) · 1 DOI16838 °C · mésophileMiscanthus x giganteus, October harvestpoint final (courbe de modèle)
Baute et al. (2018) · 2 DOI23038 °C · mésophileMiscanthus x giganteus, July harvestpoint final (courbe de modèle)
Thomas et al. (2018) DOI15835 °C · mésophileNon-pretreated miscanthus (Raw)point final (courbe de modèle)
Dubrovskis i Dubrovskis (2024) DOI23638 °C · mésophileGrass miscanthuspoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée229moyenne arithmétique 227, SD 53

Composition typique

Matière sèche (MS)
30,8% (plage 25,2–93)
Matière organique sèche (MOS)
94,3 % MS (plage 92,5–94,6)

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 4 déterminations, matière organique sèche : 4 déterminations. La plage de MS comprend aussi bien des échantillons frais que des échantillons partiellement séchés ou séchés avant l’essai – pour un matériau frais, c’est la partie basse de la plage qui s’applique, idéalement votre propre mesure.

Sources : Kaiser (2007); Luna-delRisco et al. (2011).

La composition de la matière première varie d’un lot à l’autre — pour les calculs d’unité, utilisez l’analyse de votre propre échantillon. Le calculateur insère automatiquement des valeurs typiques.

Propriétés du procédé

  • fibreux
  • dégradation lente
  • saisonnier
  • matière sèche élevée
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Sources des données de procédé

  1. Thomas, H.L.; Seira, J.; Escudié, R.; Carrère, H. (2018) Lime Pretreatment of Miscanthus: Impact on BMP and Batch Dry Co-Digestion with Cattle Manure. Molecules 23(7), 1608
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
  6. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011) Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342
  7. Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018) Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198
  8. Dubrovskis, V.; Dubrovskis, D. (2024) Methane production from birch and maple leaves and miscanthus grass. Engineering for Rural Development 23
  9. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

Le calculateur de codigestion évaluera un mélange précis contenant ce substrat.

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 8 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Miscanthus (silvergrass) », issus de 5 publications publiés entre 2007 et 2024. Les résultats vont de 158 à 317 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 229 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 227, écart type 53).

Les essais ont été réalisés à 35, 36, 37, 38 °C (régime : mésophile). Les différences de température, d’inoculum, de durée d’essai et de préparation de l’échantillon sont des causes typiques de la dispersion des résultats entre laboratoires.

Pour 8 enregistrements, la publication ne donne que la valeur finale. La ligne du graphique est alors une courbe de modèle (cinétique du premier ordre) et ne sert qu’à comparer les formes — seul le point final provient de la publication.

Comment utiliser ces données

Le BMP décrit le potentiel obtenu lors d’un essai en batch dans des conditions de laboratoire. Dans une unité à l’échelle industrielle, le rendement dépend en outre du temps de séjour, de la charge du digesteur, du brassage et de la composition de la ration. Pour les calculs préliminaires, il est préférable d’utiliser la moyenne pondérée, et pour l’évaluation du risque l’ensemble de la plage de résultats. Lors de la planification d’une ration donnée, il est utile de commander votre propre essai BMP sur un échantillon représentatif.

La méthodologie en bref

Le BMP est la quantité de méthane obtenue à partir de la matière organique sèche (MOS) lors d’un essai en batch, exprimée en m³ CH₄ par tonne de MOS (numériquement identique aux NmL CH₄/g MOS des publications) et ramenée aux conditions normales (0 °C, 101,325 kPa). La moyenne pondérée attribue à chaque publication un poids total de 1, réparti à parts égales entre ses résultats pour le substrat — un article testant vingt variétés ne pèse donc pas plus qu’un article portant sur un seul échantillon. Dans les programmes interlaboratoires, l’unité retenue est le laboratoire (poids total 1), et au sein de celui-ci le poids d’un essai augmente avec le nombre de flacons (répétitions). Les résultats après prétraitement (par ex. thermique, chimique, enzymatique) sont présentés séparément et ne sont pas inclus dans la moyenne.

Les lignes continues sont des courbes mesurées lors des essais. Lorsqu’une publication ne donne que le résultat final, nous traçons un modèle cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt) : seul le point final provient de la publication, et la forme de la courbe sert uniquement de visualisation — il ne faut pas en tirer la production d’un jour donné. Pour ce substrat, k = 0,085 j−1 a été retenu (médiane des constantes de vitesse k rapportées dans les sources et/ou ajustées aux courbes moyennes mesurées).

Les statistiques décrivent la dispersion des résultats publiés — une compilation descriptive, et non une méta-analyse ni une garantie de rendement d’une unité.

Méthodologie complète et politique de correction

Bibliographie

  1. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 source
  2. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb source
  3. Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018). Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198. DOI: 10.3390/en11092198 DOI
  4. Thomas, H.L.; Seira, J.; Escudié, R.; Carrère, H. (2018). Lime Pretreatment of Miscanthus: Impact on BMP and Batch Dry Co-Digestion with Cattle Manure. Molecules 23(7), 1608. DOI: 10.3390/molecules23071608 DOI
  5. Dubrovskis, V.; Dubrovskis, D. (2024). Methane production from birch and maple leaves and miscanthus grass. Engineering for Rural Development 23. DOI: 10.22616/erdev.2024.23.tf106 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.